Diapositive 1

La photogrammétrie
La photogrammétrie est une technique qui
consiste à reconstituer la réalité en 3D à
partir de photos réalisées sous différents
angles.
Représentations de prises de vues d’un même sujet
sous divers angles
Plusieurs milliers de points caractéristiques
sont identifiés dans chacune des photos. Ces
points sont ensuite corrélés entre photos
adjacentes et, par projection géométrique,
un nuage de points en 3D est constitué à
partir de tous les points corrélés.
Reconstitution 3D d’un corail à partir de prises de vues
obliques autour de l’objet
La photogrammétrie sous-marine
La photogrammétrie sous-marine reprend le
même principe que la photogrammétrie
terrestre avec toutefois des contraintes
supplémentaires. Les techniques de prises de
vues doivent être adaptées au milieu
aquatique et le recours à des outils et des
techniques supplémentaires est nécessaire
tels que l’étalonnage colorimétrique des
photographies, la calibration des appareils
photo ou encore la mise à l’échelle des
modèles générés.
Grâce au recours à ces techniques et outils
adaptés, on peut obtenir divers rendus
exploitables : modèles 3D, orthoimages et
modèles numériques d’élévation.
Modèle 3D d’une section du Banc des Lataniers
PHOTOGRAMMETRIE SOUS-MARINE
Photos sous-marines brutes Photos étalonnées
Crédit : Pix4D

Modèle A - Zone de 15x15m
Une orthoimage est une image
géométriquement rectifiée afin de
supprimer les déformations liées à la
perspective et qui possède une échelle
uniforme sur toute sa surface.
Un modèle numérique d’élévation est
une représentation de l’élévation
(profondeur) en chaque point d’une zone
et qui inclut tous les éléments situés sa
surface. Il correspond à une bathymétrie.
Tous ces livrables sont :
Géoréférencés
Précis (précision relative
subcentimétrique)
Etalonnés (rendu plus naturel des
couleurs)
Ils permettent :
•L’obtention de supports pour l’aide à la
décision
•La constitution de bases de données
géographiques et temporelles
•Un suivi de l’évolution de sites dans le
temps
•Des calculs de distances, d’aires et de
volumes
•Des analyses de formes et de couleurs…
Analyses tridimensionnelles précises
Sur base de ces rendus, des analyses
précises peuvent être conduites comme par
exemple la comparaison de deux modèles
3D distincts d’une zone identique.
Objets d’études :
Orthoimage d’une section du Banc des Lataniers
Modèle numérique d’élévation d’une section du
Banc des Lataniers

(1) Section de 7x7m dans le modèle A
(2) Modèle B de 7x7m
(3) Superposition et comparaison des deux modèles
La soustraction des positions deux nuages de
points 3D permet de comparer avec
précision les deux modèles et de visualiser
les modifications enregistrées au sein de la
zone étudiée. Dans cet exemple, l’écart
moyen entre les deux modèles est inférieur à
5mm. Cette précision permet d’identifier
avec fiabilité le déplacement et les
modifications d’objets ou de structures au
sein de la zone entre les deux modèles (ici le
déplacement d’une barre métallique).
Ainsi la comparaison de modèles d’une
même zone au fil du temps permet de suivre
son l’évolution spatiale et temporelle. Elle
permet de mettre en évidence des
phénomènes divers tels que le changement
du relief, le développement ou le
dépérissement de massifs coralliens, la
dégradation de structures immergées, etc.
Orthoimages géoréférencées
Tous ces modèles 3D peuvent être
géoréférencés afin d’assurer le
positionnement géographique des éléments
cartographiés. Les orthoimages peuvent être
intégrées dans Google Earth ou tout autre
logiciel de Système d’Informations
Géographiques (SIG) ou Dessin Assisté par
Ordinateur (DAO).
Modèle A Modèle B
1
2
3
Modèle B - Zone de 7x7m incluse dans le modèle A

Superposition de l’orthoimage de la barge de St-Paul
sur l’image satellitaire dans Google Earth à son
emplacement exact
Echelle adaptable de quelques cm à
plusieurs dizaines de m
La conception de livrables et réalisable sur
des éléments de diverses tailles allant de
petits objets nécessitant une grande
précision à des zones de grande envergure
requérant une précision moindre. Cette
échelle adaptable peut également être
combinée pour un même site de grande
étendue avec par endroit de petits détails
complexes à modéliser avec une précision
accrue.
Modélisation 3D d’un corail (de l’ordre d’une
vingtaine de centimètres de diamètre)
Modélisation 3D du site archéologique des Roches
Noires (environ 350 m²)
Une multitude d’utilisations
Une fois la modélisation réalisée, de
nombreuses applications sont possibles :
calculs de distances, de surfaces et de
volumes, relevé de profondeurs, analyses du
profil colorimétrique de la zone. Toutes ces
utilisations sont caractérisées par leur
facilité et rapidité d’exécution en
comparaison des méthodes traditionnelles
mesures sous-marines.
Exemples de calculs de surface et de volume sur le
modèle de la barge de St-Paul gisant à 25m de fond

En outre, la précision de la modélisation
permet de réaliser des mesures fiables et
dont la précision peut être estimée sur base
de l’échantillonnage réalisé sur site et du
matériel de référencement utilisé.
De par leur précision et leur mise à l’échelle,
les orthoimages et les modèles 3D peuvent
être de véritables outils d’analyses des récifs
coralliens qui permettent la mesure de
diverses données sur les colonies telles que
le recouvrement corallien, la diversité et
l’abondance générique des différentes
biocénoses, la capacité de refuge (liée à la
complexité de l'habitat), l’incidence de
maladies ou de syndromes sur les coraux,
etc.
Analyse colorimétrique du blanchissement des
coraux (identifié en rouge) à partir de l’orthoimage
du site archéologique des Roches Noires
A partir du relevé bathymétrique d’une
zone, il est par exemple possible d’estimer la
complexité de l'habitat et de mesurer la
courbure, la pente ou d’établir des profils
d’élévation selon des axes souhaités.
Toutes ces analyses peuvent être
reconduites année après année afin
d’assurer un véritable suivi temporel de
l’évolution du paysage sous-marin. Ces
analyses permettent notamment de
quantifier l’impact d’évènements
exceptionnels (cyclones, coulées de boue,
mouvement de bancs de sable, etc.) ou
activités anthropiques tels que les
aménagements du littoral.
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SKYLAB
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Analyse bathymétrique et du profil d’élévation sur une
section du Banc des Lataniers (15x15m)